SOA光放大器和OFA光纤放大器之间的区别
2024-08-08 08:30:00 | 新闻中心          浏览量:501

SOA光放大器和OFA光纤放大器之间的区别


光放大器的主要类型包括SOAEDFA和FRA,光放大器有两种类型: OFA光纤放大器)和SOA半导体光放大器)。OFA还可以细分为2种主要类型:EDFA掺铒光纤放大器)和FRA(拉曼光纤放大器)。


光放大器 OFA(光纤放大器) EDFA(掺铒光纤放大器)
FRA(光纤拉曼放大器)
SOA(半导体光放大器)


SOA(半导体光放大器)

SOA光放大器是放大光信号的半导体元件。 在半导体激光器的两个面上都进行了抗反射处理,以消除谐振器结构。 当光从半导体外部进入时,光被受激发射放大。SOA用于放大光信号,通过在半导体激光器的分裂面上进行抗反射处理并消除谐振器结构,光可以从半导体外部进入并通过受激发射来放大光。 


SOA光放大器原理图

SOA光放大器原理图


FRA(拉曼光纤放大器)

FRA是OFA的一种。当强激发光进入光纤时,它会基于SRS引起受激发射。然后,光在比激发光波长长约100 nm的波长范围内被放大。它具有较宽的放大波长范围,并且可以根据激发光的波长自由设置。


FRA拉曼光纤放大器



EDFA掺铒光纤放大器

如上所述,EDFA是OFA的一种,是一种将铒离子添加到光纤芯中的光放大器。它具有高增益和低噪声的特性,与偏振无关,可以放大1.55μm波段或1.58μm波段的光信号。

以前有必要使用光中继器将衰减的光临时转换为电信号,电放大并重新生成波形,然后转换回光并重新发送。在1990年代,EDFA的问世使信号可以以光的形式被放大。


OFA和SOA之间的区别

通过光纤的光的传输损耗是非常小的值,在1,550 nm波段的光波长下,每公里小于0.2 dB。 然而,当光纤的长度是长达10 km或100 km的距离时,该传输损耗就不能忽略。当在长距离光纤中传播的光(信号)变得非常微弱时,有必要使用光放大器来放大光(信号)。光放大器直接放大光而不将光信号转换为电信号,是支持当今长距离光通信网络的极其重要的设备。SOA安装在用于数据中心之间通信的光收发器模块中,以放大用于以太网通信的1.3 um波长的光信号,以补偿传输损耗。SOA可以以紧凑的尺寸制造,与EDFA相比,其运行成本较低,这意味着它在经济上更为有效。直到最近几年,SOA的输入光都是高度偏振相关的,但是近年来对低偏振相关性的研究已经开始。此外,在数据中心EDFA正被SOA取代,并且在未来的光通信中,其用途有望得到扩展。

SOA放大




EDFA配置示例

用1.48 µm的光照射耦合模块,可使光在内部作为能量存储,而1.55 µm波段的光在传播时会引起光放大,并获得20至30 dB的增益。


SOA光放大器配置示例

近年来,数据中心内部和之间的通信急剧增加,并且使用IEEE802.3ba标准化的以太网进行该通信。 100GBASE-LR4 / ER4使用1.3μm波段中的4个波长并具有很小的波长色散(λ0:1,294.53至1,296.59 nm,λ1:1,299.02至1,301.09 nm,λ2:1,303.54至1,305.63 nm和λ3:1,308.09至1,310.19 nm)执行波长多路复用激光,以便与一根单模光纤传输。由于LR4的传输距离为10 km,因此接收器不需要放大器。另一方面,由于ER4的长距离通信传输距离为40 km,因此在光接收器中包括SOA以补偿传输损耗。


数据中心之间的通信原理图
数据中心之间的通信原理图




补偿100GBASE-ER4通信中的传输损耗的示意图
补偿100GBASE-ER4通信中的传输损耗的示意图


文章来源:网络整理



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